CN107628064A - 一种铁路专用线车辆安全监测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种铁路专用线车辆安全监测装置及方法。所述装置和方法通过设置扫描相机、光源、激光传感器，称重计量装置、车号识别装置和服务器；服务器，分别与所述扫描相机、所述激光传感器、所述称重计量装置及所述车号识别装置连接，可以同时记录铁路车辆计重信息、车号信息、顶部装载状态三维信息及专用线车辆停时信息，通过一个服务器完成对专用线装卸车状态信息的自动采集和处理，避免了不同信息在整合时时间不统一带来的影响，实现了对铁路车辆信息的有效整合，提高了车辆的多种信息的匹配精度，同时也提高了铁路货运安全监测的效率。

Description

一种铁路专用线车辆安全监测装置及方法

技术领域

本发明涉及铁路车辆监测领域，特别是涉及一种铁路专用线车辆安全监测装置及方法。

背景技术

铁路货场安全监控系统侧重实时监控货场的生产状况，安装在干线上的铁路货运安全门系统侧重对运行中的列车是否超限进行实时监控，铁路轨道衡计量系统侧重对牵出线和到发线车辆重量是否超载进行计量。因此，现有的货运安全管理系统的监测项目单一，在进行多种信息的匹配时耗费时间长，且匹配精度低，无法实现对铁路车辆信息的有效整合。

发明内容

本发明的目的是提供一种铁路专用线车辆安全监测装置及方法，用以实现对铁路车辆信息的有效整合，提高车辆的多种信息的匹配精度。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供了一种铁路专用线车辆安全监测装置，所述铁路专用线车辆安全监测装置包括：

扫描相机，设置在线路的龙门架上，用于采集通过所述龙门架下的车辆的装载状态信息；

光源，设置在线路的龙门架上，用于为所述扫描相机提供光源；

激光传感器，设置在所述龙门架上，用于扫描通过所述龙门架的车辆的顶部三维轮廓状态；

称重计量装置，设置在铁路的线路上，用于获取的车辆的重量信息；

车号识别装置，设置在铁路的线路上，用于获取的车辆的车号代码信息；

服务器，分别与所述扫描相机、所述激光传感器、所述称重计量装置及所述车号识别装置连接，用于统一存储当前车辆的装载信息。

可选的，所述称重计量装置包括：

机械称量台面，设置在铁路的线路上；

重量采集装置，设置在所述机械称量台面上，用于获取关于车辆重量信号的电压信号；

信号处理电路，分别与所述重量采集装置及所述服务器连接，用于对所述电压信号进行放大、滤波和A/D转换后输入至所述服务器；

电源装置，分别与所述重量采集装置和所述信号处理电路连接，用于为所述重量采集装置和所述信号处理电路提供工作电压。

可选的，所述车号识别装置包括：

电子标签，设置在车辆车体底部，用于存储所述车辆的信息；

读出装置，设置在地面上，与所述服务器连接，用于在车辆经过当前地面位置时读取所述电子标签中的信息，并发送至所述服务器中；

计轴传感器，设置在铁路的线路上，与所述服务器连接，用于获取车辆的车轮数量，并发送至所述服务器中。

可选的，所述车号识别装置还包括：磁感应传感器，设置在铁路的线路上，与所述服务器连接，用于采集车辆到来信号并发送至所述服务器中；

所述服务器还用于根据所述车辆到来信号控制所述扫描相机和所述激光传感器对当前经过的车辆进行录像。

可选的，所述激光传感器为轮转式激光传感器，所述激光传感器旋转范围为-5度到185度。

本发明还提供了一种铁路专用线车辆安全监测方法，所述铁路专用线车辆安全监测方法包括：

根据车辆的到来信号启动过车录像；

获取所述车辆的车号代码信息和称重信息；

根据车辆的离开信号停止过车录像，得到录像信息；

根据所述车号代码信息、所述称重信息和所述录像信息生成过车报文数据并存储。

可选的，所述获取所述车辆的车号代码信息包括：

当车辆到来时，由计轴传感器向读出装置传送开机信号；

所述读出装置接收所述开机信号后，发射电磁波信号，形成阅读区；

当安装于车辆车体底部的电子标签进入所述阅读区后，将所保存的标签数据信息调制到所述电磁波信号上并发射出去；

所述读出装置接收到由所述电子标签反射回来的信号后，经数据处理后得到车号代码信息。

可选的，所述获取所述车辆的称重信息包括：

由重量采集装置获取关于车辆重量信号的电压信号；

通过信号处理电路对所述电压信号进行放大、滤波和A/D转换,得到所述称重信息。

可选的，所述根据车辆的到来信号启动过车录像包括：

磁感应传感器获取车辆到来信号后被触发并产生信号电平；

服务器获取所述信号电平并生成启动视频扫描命令；

当扫描相机和激光传感器获取所述启动视频扫描命令后，所述扫描相机和所述激光传感器启动运行。

可选的，所述根据所述车号代码信息、所述称重信息和所述录像信息生成过车报文数据并存储包括：

将所述车号代码信息、所述称重信息和所述录像信息按照数据采集的时间先后顺序保存；

将同一车辆的所述车号代码信息、所述称重信息和所述录像信息按照时间关系进行匹配。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

本发明提供的铁路专用线车辆安全监测装置及方法，所述装置通过设置扫描相机、光源、激光传感器，称重计量装置、车号识别装置和服务器；服务器，分别与所述扫描相机、所述激光传感器、所述称重计量装置及所述车号识别装置连接，可以同时记录铁路车辆计重信息、车号信息、顶部装载状态三维信息及专用线车辆停时信息，通过一个服务器完成对专用线装卸车状态信息的自动采集和处理，避免了不同信息在整合时时间不统一带来的影响，实现了对铁路车辆信息的有效整合，提高了车辆的多种信息的匹配精度，同时也提高了铁路货运安全监测的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明铁路专用线车辆安全监测装置的实施例的主视图；

图2为本发明铁路专用线车辆安全监测装置的实施例的俯视图；

图3为本发明铁路专用线车辆安全监测装置的实施例中称重计量装置的结构示意图；

图4为本发明铁路专用线车辆安全监测装置的实施例中车号识别装置的结构示意图；

图5为本发明铁路专用线车辆安全监测方法的实施例的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

铁路专用线在货运组织和管理方面存在以下问题：

一是运输效率低下，多数专用线距接轨站较远，完成一次取送车作业时间较长，有时还需要切割正线，再加上铁路运输能力紧张，专用线到发的车辆送不出去、取不出来的现象时有发生。部分专用线所属企业以车代库，货车到达专用线后不及时进行装卸车作业，增加了货车在专用线的停留时间。

二是货物装载质量难以控制，装卸作业不规范，经常出现简化作业程序、装载加固不良、偏载超载的情况，货物装载质量难以保证。

三是在用的货运安全监控检测设备监控检测项目分离作业，整合度不高，铁路货场安全监控系统侧重实时监控货场的生产状况，安装在干线上的铁路货运安全门系统侧重对运行中的列车是否超限进行实时监控，铁路轨道衡计量系统侧重对牵出线和到发线货车重量是否超载进行计量。以上货运安全管理系统都有单一性、局限性，缺少对货运信息的有效整合，提高了运营成本。

针对上述问题，本发明的目的是提供一种铁路专用线车辆安全监测装置及方法，用以实现对铁路车辆信息的有效整合，提高车辆的多种信息的匹配精度。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明提供了一种铁路专用线车辆安全监测装置，图1为本发明铁路专用线车辆安全监测装置的实施例的主视图；图2为本发明铁路专用线车辆安全监测装置的实施例的俯视图。

如图1和2所示，所述铁路专用线车辆安全监测装置包括：视频装置、称重计量装置8、车号识别装置(图1中未示出)和服务器(图1中未示出)，视频装置、称重计量装置8和车号识别装置分别与服务器连接。称重计量装置8，设置在线路7上，用于获取的车辆的重量信息；车号识别装置，设置在线路7上，用于获取的车辆的车号代码信息；服务器，分别与所述扫描相机、所述激光传感器、所述称重计量装置及所述车号识别装置连接，用于统一存储当前车辆的装载信息。

视频装置采用线阵高清成像方式，具备曝光自动调节和自动补光功能，可实现全天侯车辆左、中、右侧的实时监控，昼夜、恶劣天气均能清晰监视测点情况，同时可实现同步预检、回放、重点车问题标注、智能提醒等功能。

具体的，视频装置包括扫描相机、光源和激光扫描器。第一扫描相机1、第二扫描相机5和第三扫描相机11，设置在线路7的龙门架6上，用于采集通过龙门架6下的车辆的装载状态信息。其中第一扫描相机1设置在龙门架6的顶部，正对车辆的顶部，第二扫描相机5设置在龙门架6的左侧，正对车辆的车身；第三扫描相机11设置在龙门架6的右侧，正对车辆的车身。第一光源2、第二光源4和第三光源10，设置在线路7的龙门架6上，第一光源2为第一扫描相机1提供光源，第二光源4为第二扫描相机5提供光源，第三光源10为第三扫描相机11提供光源；激光传感器3，设置在龙门架6上，用于扫描通过龙门架6的车辆的顶部三维轮廓状态。

车辆通过时，利用第一扫描相机1、第二扫描相机5和第三扫描相机11对车辆逐行连续扫描，采用速度自适应算法防止图像伸缩，实现对整个表面的采集。监控数据实时传输给服务器待后期处理，服务器支持大型数据库存储方式，能够组织并存储海量图像数据。因采集实时数据量大，先将监控视频数据池存到数据缓冲区，当计重数据接收完成后再通过检索匹配算法，进行每个车列的视频数据匹配。

第一扫描相机1、第二扫描相机5和第三扫描相机11具备曝光自动调节和自动补光功能，可实现全天侯车辆左、中、右侧的实时监控，包括昼夜、恶劣天气均能清晰监视测点情况；同时通过图像处理算法，可实现车门未正常闭合、车体有杂物、敞车篷布破或覆盖不全、罐车顶盖未正常闭合、集装箱有破损等异常装载状态的自动识别，智能提醒。

采用激光传感器3对车顶状态进行三维扫描，激光传感器3为轮转式激光传感器，由二维激光扫描传感器和旋转电机组成，通过轮转电机，使得激光传感器3可以扫描-5度到185度的范围，从而可以扫描到被检物纵截面外形轮廓。二维激光扫描传感器通过飞时法测距(飞时法：激光传感器发射出的激光经被测量物体的反射后又被激光传感器接收，激光传感器同时记录激光往返的时间。光速和往返时间的乘积的一半，就是激光传感器和被测量物体之间的距离，传感器可再根据轨道坐标系，转换为直角坐标。)可完整地扫描车辆顶部三维轮廓状态，然后通过轮廓的直线拟合算法计算得到车辆顶部轮廓最大斜率，通过此最大斜率判断车辆装载状态是否符合标准，实现装载货车顶部状态的自动识别。

激光传感器3安装在车列行驶轨道正上方的龙门架上。车辆通过时，激光传感器3自动扫描车列，并将扫描数据保存到监控视频数据文件中，扫描数据实时传输给服务器，服务器对该数据计算得到车辆顶部轮廓最大斜率，参照此最大斜率可判断车辆装载状态是否符合标准。

称重计量装置8是一种自动对行进中的铁路货车进行不停车、不摘钩连续动态称量的大型工业计量设备图。图3为本发明铁路专用线车辆安全监测装置的实施例中称重计量装置的结构示意图。如图3所示，称重计量装置8包括：机械称量台面、重量采集装置、信号处理电路和电源装置。

机械称量台面301，设置在线路上；重量采集装置302，设置在机械称量台面上，用于获取关于车辆重量信号的电压信号。其中，重量采集装置包括压力传感器和剪力传感器。

信号处理电路303，分别与重量采集装置及服务器连接，用于对电压信号进行放大、滤波和A/D转换后输入至服务器304。其中，信号处理电路303包括放大器和数模转换器，放大器的输入端与重量采集装置连接，放大器的输出端与数模转换器的输入端连接，数模转换器的输出端通过并行接口305与服务器304连接。

电源装置306，分别与重量采集装置302和信号处理电路303连接，用于为重量采集装置302和信号处理电路303提供工作电压。可选的，电源装置306为净化电源，净化电源是高压电源的一种，电路由正弦能量分配器和大功率滤波器并联组成，具有稳压范围宽，响应速度快，稳压精度高等特点，并能有效地抑制电网和各种噪声和尖峰干扰。

压力传感器和剪力传感器将所称车辆重量转换为电压信号，经过信号处理电路303放大、滤波和A/D转换，通过数据接口送入服务器304(如计算机)，由服务器304(如计算机)完成数据采集、数字滤波、机车判别、计算节重、速度，并根据车速进行高精度校正补偿工作，可采集到车列的总计重量数据。

车号识别装置利用安装在车辆车体底部的电子标签中的信息经过空间以无线方式传递到地面读出装置后，再进一步由地面读出装置向后台传送到服务器。图4为本发明铁路专用线车辆安全监测装置的实施例中车号识别装置的结构示意图。如图4所示，车号识别装置包括：电子标签401、计轴传感器403和读出装置402。

电子标签401，设置在车辆车体底部，用于存储所述车辆的信息。读出装置402，设置在地面上，与所述服务器连接，用于在车辆经过当前地面位置时读取所述电子标签401中的信息，并发送至所述服务器中。计轴传感器403，设置在铁路的线路上，与所述服务器连接，用于获取车辆的车轮数量，并发送至所述服务器中。

车号识别过程：当列车到来时，读出装置402由天线向外发射电磁波，形成一个有效的阅读区404，当安装于车辆车体底部的电子标签401进入阅读区404后，在其内部由电磁感应建立电源，并使电子标签401内部电路工作，将所保存的标签数据信息调制到微波信号上发射回地面读出装置402。地面读出装置402接收到由电子标签401反射回来的信号，经数据处理后得到电子标签401贮存的车号识别代码信息。同时计轴传感器403接收到的计轴信息经过算法处理后得到计轴判辆信息也送入读出装置402，经处理后获得标签和车辆的对位信息。车号识别装置将收到的数据信息进行处理后，形成发送报文传送到服务器，等待称重计量数据前来匹配整合提取。

车号识别装置还包括：磁感应传感器，设置在线路7上，与服务器连接，用于采集车辆到来信号并发送至所述服务器中；服务器还用于根据所述车辆到来信号控制所述扫描相机和所述激光传感器对当前经过的车辆进行录像。

在铁路线路上车列到来的方向安装磁感应传感器，车辆第一节车箱通过磁感应传感器安装位置时磁感应传感器被触发并产生信号电平，服务器软件不间断监测磁感应传感器信号，识别信号电平，然后生成启动监控视频扫描命令并发送给轮转式激光扫描传感器，激光传感器3自动启动。同时，发出图像抓拍指令，启动第一扫描相机1、第二扫描相机5和第三扫描相机11。

当磁感应传感器被触发时监控视频扫描工作自动启动，监控视频扫描工作自动启动的时间就由磁感应传感器确定。由于激光传感器3由关闭状态转为开启状态时需要一定的反应时间，所以为了保证视频图像的完整性，在车辆进入监控视频扫描范围之前激光传感器3就应该已经处于开启状态，而且预先开启时间不能太长。为了满足上述要求磁感应传感器的安装位置需要偏向车列到来的方向N米(N约为25左右)，这需要综合考虑车列行驶速度和视频图像拍摄装置启动反应时间。

服务器软件识别磁感应传感器信号电平后会保存当前识别时间，在车辆最后一节车箱通过磁感应传感器安装位置后，磁感应传感器不会再被触发产生电平信号，但软件依然会尝试识别磁感应传感器信号电平，如果尝试M毫秒之后(M约为12000左右)依然没有成功识别磁感应传感器信号电平，则认定车辆已经完全通过，这时生成关闭监控视频扫描命令并发送给激光传感器3，激光传感器3被自动关闭，同时关闭第一扫描相机1、第二扫描相机5和第三扫描相机11。这里M需要综合考虑车列行驶速度和磁感器安装偏移距离。

在未检测到有车列通过时，第一光源2、第二光源4和第三光源10关闭，不对现场物体进行灯光补偿。服务器会根据当时的物理环境光照情况进行自动判断是否需要打开第一光源2、第二光源4和第三光源10进行系统补光。具体实现过程：服务器采集到第一节车箱的图像后，通过第一节车厢判断外部光照情况，根据当时的物理环境光照情况进行自动判断是否需要打开灯光进行系统补光。过车结束后，服务发出停止录像指令，并关闭第一光源2、第二光源4和第三光源10，重新返回待机状态等待下一个车列通过。

铁路专用线车辆安全监测装置还可以将龙门架6所在位置作为出入线监控点。车辆由此通过时监控点可以检测到有车列通过，同时服务器通过视频信息判断车辆的运行方向，当车辆开往专用线方向时系统判定为车列进入作业区，否则服务器判定为车辆离开作业区。

出入线监控点检测到车辆入线时，记录当前时间和机车车号信息，同时记录当前时间作为开始作业时间，车辆正常作业结束后记录当前时间作为作业结束时间，在车辆离开作业区时出入线监测点检测到车辆出线，记录当前时间并将时间和车号信息生成效率管理信息报文等待系统数据集成合并后期处理。

本发明还提供了一种铁路专用线车辆安全监测方法，图5为本发明铁路专用线车辆安全监测方法的实施例的流程图，如图5所示，所述铁路专用线车辆安全监测方法包括：

步骤501，根据车辆的到来信号启动过车录像，具体包括以下步骤：

步骤A1，磁感应传感器获取车辆到来信号后被触发并产生信号电平；

步骤A2，服务器获取所述信号电平并生成启动视频扫描命令；

步骤A3，当扫描相机和激光传感器获取所述启动视频扫描命令后，所述扫描相机和所述激光传感器启动运行。

在铁路线路上车列到来的方向安装磁感应传感器，车辆第一节车箱通过磁感应传感器安装位置时磁感应传感器被触发并产生信号电平，服务器软件不间断监测磁感应传感器信号，识别信号电平，然后生成启动监控视频扫描命令并发送给激光传感器3，轮转式激光扫描传感器自动启动。同时，发出图像抓拍指令，启动第一扫描相机1、第二扫描相机5和第三扫描相机11。

当磁感应传感器被触发时监控视频扫描工作自动启动，监控视频扫描工作自动启动的时间就由磁感应传感器确定。由于激光传感器3由关闭状态转为开启状态时需要一定的反应时间，所以为了保证视频图像的完整性，在车辆进入监控视频扫描范围之前激光传感器3就应该已经处于开启状态，而且预先开启时间不能太长。为了满足上述要求磁感应传感器的安装位置需要偏向车列到来的方向N米(N约为25左右)，这需要综合考虑车列行驶速度和视频图像拍摄装置启动反应时间。

步骤502，获取所述车辆的车号代码信息和称重信息。

获取所述车辆的车号代码信息具体包括以下步骤：

步骤B1，当车辆到来时，由计轴传感器403向读出装置402传送开机信号；

步骤B2，所述读出装置402接收所述开机信号后，发射电磁波信号，形成阅读区；

步骤B3，当安装于车辆车体底部的电子标签401进入所述阅读区后，将所保存的标签数据信息调制到所述电磁波信号上并发射出去；

步骤B4，所述读出装置402接收到由所述电子标签401反射回来的信号后，经数据处理后得到车号代码信息。

车号识别过程：当车辆到来时，车辆第一节车箱通过磁感应传感器安装位置时磁感应传感器被触发并地面的读出装置402发出一个开机信号，读出装置402由天线向外发射电磁波，形成一个有效的阅读区404，当安装于车辆车体底部的电子标签401进入阅读区404后，在其内部由电磁感应建立电源，并使电子标签401内部电路工作，将所保存的标签数据信息调制到微波信号上发射回地面读出装置402。地面读出装置402接收到由电子标签401反射回来的信号，经数据处理后得到电子标签401贮存的车号识别代码信息。同时计轴传感器403接收到的计轴信息经过算法处理后得到计轴判辆信息也送入读出装置402，经处理后获得标签和车辆的对位信息。车号识别装置将收到的数据信息进行处理后，形成发送报文传送到服务器，等待称重计量数据前来匹配整合提取。

获取所述车辆的称重信息具体包括以下步骤：

步骤C1，由重量采集装置302获取关于车辆重量信号的电压信号；

步骤C2，通过信号处理电路303对所述电压信号进行放大、滤波和A/D转换。

车辆经过机械称量台面时，压力传感器和剪力传感器将所称车辆重量转换为电压信号，经过信号处理电路303放大、滤波和A/D转换，通过数据接口送入服务器(如计算机)，由服务器(如计算机)完成数据采集、数字滤波、机车判别、计算节重、速度，并根据车速进行高精度校正补偿工作，可采集到车列的总计重量数据。

需要注意的是，车号代码信息和称重信息是同时获取的，没有先后顺序。

步骤503，根据车辆的离开信号停止过车录像，得到录像信息，具体为：服务器软件识别磁感应传感器信号电平后会保存当前识别时间，在车辆最后一节车箱通过磁感应传感器安装位置后，磁感应传感器不会再被触发产生电平信号，但软件依然会尝试识别磁感应传感器信号电平，如果尝试M毫秒之后(M约为12000左右)依然没有成功识别磁感应传感器信号电平，则认定车辆已经完全通过，这时生成关闭监控视频扫描命令并发送给激光传感器3，激光传感器3被自动关闭，同时关闭第一扫描相机1、第二扫描相机5和第三扫描相机11。这里M需要综合考虑车列行驶速度和磁感器安装偏移距离。

步骤504，根据所述车号代码信息、所述称重信息和所述录像信息生成过车报文数据并存储。具体包括：

将所述车号代码信息、所述称重信息和所述录像信息按照数据采集的时间先后顺序保存；

将同一车辆的所述车号代码信息、所述称重信息和所述录像信息按照时间关系进行匹配。

所述录像信息包括：装载高清视频信息、顶部装载状态三维信息；所述装载高清视频信息由扫描相机获得，所述顶部装载状态三维信息有激光传感器获得。在一组(即一车辆)计重数据内部，每个车辆的装载高清视频信息、顶部装载状态三维信息、称重信息、车号代码信息、按照数据采集时间的先后顺序保存，在一组车号数据内部，每个车辆的各类信息保存顺序相同。当每个车辆的数据与车号数据匹配成功后，将各类数据记录到“车号”字段下，完成计数据的整合与存储。

根据录像信息还可以记录车辆出入专用线的时间，作业开始时间，作业结束时间，并将上述时间和车号信息生成效率管理信息报文等待系统数据集成合并后期处理。

服务器内部各模块间传递的数据主要是视频图像数据和称重计量数据，其中监控视频图像数据量巨大，尤其在峰值时，所以服务器内部的通信网络整体带宽采用千兆网配置，尤其是核心节点位置，通信设备的数据处理能力要求更加严格。

服务器外部通信核心是满足铁路三级联网要求，结合铁路组织架构的特点，同步接入直属站段、铁路局和铁总的铁路货运计量安全检测监控系统。

本发明提供的铁路专用线车辆安全监测装置及方法，所述装置通过设置扫描相机、光源、激光传感器，称重计量装置、车号识别装置和服务器；服务器，分别与所述扫描相机、所述激光传感器、所述称重计量装置及所述车号识别装置连接，可以同时记录铁路车辆计重信息、车号信息、顶部装载状态三维信息及专用线车辆停时信息，通过一个服务器完成对专用线装卸车状态信息的自动采集和处理，避免了不同信息在整合时时间不统一带来的影响，实现了对铁路车辆信息的有效整合，提高了车辆的多种信息的匹配精度，同时也提高了铁路货运安全监测的效率。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种铁路专用线车辆安全监测装置，其特征在于，包括：

扫描相机，设置在线路的龙门架上，用于采集通过所述龙门架下的车辆的装载状态信息；

光源，设置在线路的龙门架上，用于为所述扫描相机提供光源；

激光传感器，设置在所述龙门架上，用于扫描通过所述龙门架的车辆的顶部三维轮廓状态；

称重计量装置，设置在铁路的线路上，用于获取的车辆的重量信息；

车号识别装置，设置在铁路的线路上，用于获取的车辆的车号代码信息；

服务器，分别与所述扫描相机、所述激光传感器、所述称重计量装置及所述车号识别装置连接，用于统一存储当前车辆的装载信息。

2.根据权利要求1所述的铁路专用线车辆安全监测装置，其特征在于，所述称重计量装置包括：

机械称量台面，设置在铁路的线路上；

重量采集装置，设置在所述机械称量台面上，用于获取关于车辆重量信号的电压信号；

信号处理电路，分别与所述重量采集装置及所述服务器连接，用于对所述电压信号进行放大、滤波和A/D转换后输入至所述服务器；

电源装置，分别与所述重量采集装置和所述信号处理电路连接，用于为所述重量采集装置和所述信号处理电路提供工作电压。

3.根据权利要求1所述的铁路专用线车辆安全监测装置，其特征在于，所述车号识别装置包括：

电子标签，设置在车辆车体底部，用于存储所述车辆的信息；

读出装置，设置在地面上，与所述服务器连接，用于在车辆经过当前地面位置时读取所述电子标签中的信息，并发送至所述服务器中；

计轴传感器，设置在铁路的线路上，与所述服务器连接，用于获取车辆的车轮数量，并发送至所述服务器中。

4.根据权利要求3所述的铁路专用线车辆安全监测装置，其特征在于，所述车号识别装置还包括：磁感应传感器，设置在铁路的线路上，与所述服务器连接，用于采集车辆到来信号并发送至所述服务器中；

所述服务器还用于根据所述车辆到来信号控制所述扫描相机和所述激光传感器对当前经过的车辆进行录像。

5.根据权利要求1所述的铁路专用线车辆安全监测装置，其特征在于，所述激光传感器为轮转式激光传感器；所述激光传感器的旋转范围为-5度到185度。

6.一种铁路专用线车辆安全监测方法，其特征在于，所述铁路专用线车辆安全监测方法包括：

根据车辆的到来信号启动过车录像；

获取所述车辆的车号代码信息和称重信息；

根据车辆的离开信号停止过车录像，得到录像信息；

根据所述车号代码信息、所述称重信息和所述录像信息生成过车报文数据并存储。

7.根据权利要求6所述的铁路专用线车辆安全监测方法，其特征在于，所述获取所述车辆的车号代码信息包括：

当车辆到来时，由计轴传感器向读出装置传送开机信号；

所述读出装置接收所述开机信号后，发射电磁波信号，形成阅读区；

当安装于车辆车体底部的电子标签进入所述阅读区后，将所保存的标签数据信息调制到所述电磁波信号上并发射出去；

所述读出装置接收到由所述电子标签反射回来的信号后，经数据处理后得到车号代码信息。

8.根据权利要求6所述的铁路专用线车辆安全监测方法，其特征在于，所述获取所述车辆的称重信息包括：

由重量采集装置获取关于车辆重量信号的电压信号；

通过信号处理电路对所述电压信号进行放大、滤波和A/D转换，得到所述称重信息。

9.根据权利要求6所述的铁路专用线车辆安全监测方法，其特征在于，所述根据车辆的到来信号启动过车录像包括：

磁感应传感器获取车辆到来信号后被触发并产生信号电平；

服务器获取所述信号电平并生成启动视频扫描命令；

当扫描相机和激光传感器获取所述启动视频扫描命令后，所述扫描相机和所述激光传感器启动运行。

10.根据权利要求6所述的铁路专用线车辆安全监测方法，其特征在于，所述根据所述车号代码信息、所述称重信息和所述录像信息生成过车报文数据并存储具体包括：

将所述车号代码信息、所述称重信息和所述录像信息按照数据采集的时间先后顺序保存；

将同一车辆的所述车号代码信息、所述称重信息和所述录像信息按照时间关系进行匹配。